科学家观测到太阳微中子 将揭示阳光如何产生(组图)

来自太阳的光芒为我们地球带来了光明和温暖，孕育了繁多的物种生命。但是，阳光是如何产生的呢？多年来，科学家一直在试图解开这个谜。过去的研究表明，大部分的太阳能，来源于发生在太阳上将氢同位素转变成氦的核反应过程。该反应过程始于氢同位素质子，随后通过多种途径中的一种最终产生氦以及阳光。

科学家认为，在多个形成氦的途径中，有两个途径的某些阶段出现了元素铍，因此从理论上推断，这些阶段同10%的太阳微中子的产生相关。然而，过去由于技术局限，科学家的这一理论没有得到实践检验。


最近，作为国际合作研究的一部分，一个由多国科学家组成的研究小组，在
意大利的格瑞·萨苏国家实验室完成了一项重大实验，首次实时观测到了来自太阳的低能太阳微中子，也就是在太阳核心发生的大量核反应所产生的基本粒子。该结果为人类更加清楚地了解太阳发出神秘亚原子粒子的中心奠定了基础。

利用格瑞·萨苏国家实验室安装在地下1000多米处的巨型Borexino探测仪，科学家克服了过去技术上的限制，成功地观测到了来自太阳的低能微中子，这些低能微中子同其他物质几乎不发生相互作用。在从太阳中心到地球的长距离旅途中，大多数的粒子逃脱了太阳的束缚，从而发生了非常巨大的改变，难以帮助科学家了解太阳是如何产生能量的。但是，低能微中子则不同，它们从太阳中心一直到地球几乎没有任何变化，可以让科学家清楚地了解到它们产生的过程。



美国普林斯顿大学物理学教授、普林斯顿研究小组负责人弗兰克·卡拉普赖斯说：“从本质上讲，我们的观测验证了对太阳发光的认知。多年来，关于太阳内核反应物理学家们具有多种理论，但是直接观测却始终是一件困难的事。现在，我们终于对中心的核反应有了更多的了解。”他表示，新的发现显示，人们对太阳产生阳光的核反应过程的理论认识本质上是正确的，至少反应过程中涉及铍的观点是准确无误的。

对于低能微中子的观测，可能将帮助物理学家了解微中子摆动的其他效应，不过微中子摆动至今还没有得到验证。美国费米国家加速器实验室物理学家摩根·沃思克库认为，新完成的研究是人们利用太阳微中子了解有关微中子物理详细知识的第一步。因为宇宙中充满了恒星，所以利用微中子认识太阳十分重要，它能告诉人们许多关于宇宙活动的信息。

据悉，共有100名来自世界众多研究机构的科学家，参与了此项利用Borexino探测仪观测太阳微中子的研究，其目的是了解太阳中心核反应的过程。该研究得到了美国国家科学基金的资助，研究成果将发表在即将出版的《物理学报B》上。